CN220909600U - 一种高抗冲pdc钻头 - Google Patents

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苏志波
雷新超
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李旭东
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龙海
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Sheenstone Shenzhen Oil Tools Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种高抗冲PDC钻头,包括钻头本体以及设置于钻头本体上的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼以及第六刀翼,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上间隔分布,且所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°。本实用新型的高抗冲PDC钻头,其设置的六个刀翼在钻头本体上的分布角度可以提高钻头在钻入过程中的稳定性。

Description

一种高抗冲PDC钻头
技术领域
本实用新型涉及钻头技术领域,尤其涉及一种高抗冲PDC钻头。
背景技术
目前,在海洋钻井中,由于受地质情况的影响,常需要进行定向及水平钻进。为增加油层穿越面积,提高产量及采收率,对PDC钻头的稳定性提出较高要求。现有技术的PDC钻头,刀翼的分布角度以及刀翼上的切削齿分布的设置着重于钻头的攻击性,在高连续钻入过程中,工具面不稳,钻进的轨迹很难控制,从而影响钻井作业。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种高抗冲PDC钻头,其设置的六个刀翼在钻头本体上的分布角度可以提高钻头在钻入过程中的稳定性。
本实用新型的目的采用以下技术方案实现:
一种高抗冲PDC钻头,包括钻头本体以及设置于钻头本体上的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼以及第六刀翼,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上间隔分布,且所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°。
进一步地,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在所述钻头本体轴向上的剖面分为内锥部、外肩部、切径部及保径部,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的外肩部、切径部上均设有若干切削齿。
进一步地,所述第一刀翼的内锥部上设有五个切削齿,所述第一刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第一刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第二刀翼的内锥部上设有一个切削齿,所述第二刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第二刀翼的切径部上设有一个切削齿;
所述第三刀翼的内锥部上设有四个切削齿,所述第三刀翼的外肩部上设有九个切削齿,所述第三刀翼的切径部上设有一个切削齿;
所述第四刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第四刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第五刀翼的内锥部上设有五个切削齿,所述第五刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第五刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第六刀翼的外肩部上设有九个切削齿,所述第四刀翼的切径部上设有一个切削齿。
进一步地,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的保径部上均设有若干保径齿。
进一步地,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的外肩部、切径部以及保径部上均设有后排齿。
进一步地,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的切径部上均设有若干修边齿。
进一步地,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的底端均若干倒划眼齿。
进一步地,所述钻头本体上设有若干冲洗喷嘴。
相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
由于第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼以及第六刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°,因而在钻头本体上第一刀翼与第二刀翼分布角度相差65°,第二刀翼与第三刀翼的分布角度相差60°,第三刀翼与第四刀翼、第四刀翼与第五刀翼的分布角度均相相差55°,而第五刀翼与第六刀翼的分布角度相差65°,这样,各个刀翼在钻头本体上的分布角度区间是在55-°65°,钻头钻入过程中每个刀翼的承载力相对均衡,钻入地层时受力均匀,因而更加平稳。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的另一视角结构示意图。
图中:100、钻头本体;201、第一刀翼;202、第二刀翼;203、第三刀翼;204、第四刀翼;205、第五刀翼;206、第六刀翼;301、内锥部;302、外肩部;303、切径部;304、保径部;400、切削齿;500、后排齿;600、喷嘴;700、排屑槽;800、保径齿。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述:
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本实用新型。
如图1以及图2所示的一种高抗冲PDC钻头,包括钻头本体100以及设置于钻头本体100上的第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206在钻头本体100的圆周方向上间隔分布,且第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206在钻头本体100的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°。
在上述结构基础上,可以在钻头本体100上设置六个刀翼,以360°圆周进行六个刀翼排布,由于第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206在钻头本体100的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°,因而在钻头本体100上第一刀翼201与第二刀翼202分布角度相差65°,第二刀翼202与第三刀翼203的分布角度相差60°,第三刀翼203与第四刀翼204、第四刀翼204与第五刀翼205的分布角度均相相差55°,而第五刀翼205与第六刀翼206的分布角度相差65°,这样,各个刀翼在钻头本体100上的分布角度区间是在55-°65°,钻头钻入过程中每个刀翼的承载力相对均衡,钻入地层时受力均匀,因而更加平稳。
当然,由于各个刀翼均是间隔分布,因而两两刀翼之间间隔形成有排屑槽700,有利于对地层进行切削的速率,以及快速排岩屑,提高该钻头的工作效率。
进一步地,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206在钻头本体100轴向上的剖面分为内锥部301、外肩部302、切径部303及保径部304,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206的外肩部302、切径部303上均设有若干切削齿400。
进一步地,第一刀翼201的内锥部301上设有五个切削齿400,第一刀翼201的外肩部302上设有八个切削齿400,第一刀翼201的切径部303上设有两个切削齿400;
第二刀翼202的内锥部301上设有一个切削齿400,第二刀翼202的外肩部302上设有八个切削齿400,第二刀翼202的切径部303上设有一个切削齿400;
第三刀翼203的内锥部301上设有四个切削齿400,第三刀翼203的外肩部302上设有九个切削齿400,第三刀翼203的切径部303上设有一个切削齿400;
第四刀翼204的外肩部302上设有八个切削齿400,第四刀翼204的切径部303上设有两个切削齿400;
第五刀翼205的内锥部301上设有五个切削齿400,第五刀翼205的外肩部302上设有八个切削齿400,第五刀翼205的切径部303上设有两个切削齿400;
第六刀翼206的外肩部302上设有九个切削齿400,第四刀翼204的切径部303上设有一个切削齿400。
由于第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206在钻头本体100的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°,以该种角度设置的刀翼,为了确保在钻头本体100上能够分布更多的切削齿400,且各个刀翼上的切削齿400疏密分布得当。
具体在第一刀翼201、第三刀翼203以及第五刀翼205的内锥部301上分布五个切削齿400、四个切削齿400以及五个切削齿400,而第一刀翼201和第三刀翼203之间的第二刀翼202的内锥部301分布一个切削齿400,且第三刀翼203和第五刀翼205之间的第四刀翼204、第五刀翼205和第一刀翼201之间的第六刀翼206的内锥部301不分布切削齿400,也即形成长短相间的刀翼分布结构。
此外,由于各个刀翼的外肩部302是位于钻头本体100的端面和侧面的衔接处,在钻头钻入时需要更强的切削力,故在第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206上均分布八个或者九个切削齿400,保持外肩切削力。而位于钻头本体100的侧部的切径部303且均分布一个或者两个切削齿400,这样能够在径向上保持稳定切削钻入性能。
采用上述数量的切削齿400分布,疏密分布得当,既可以提高切削力,又可以保持切削稳定性。
进一步地,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206的保径部304上均设有若干保径齿800。保径较长,接触井壁的支撑多,稳定性高,且可以保持钻头使用过程中刀翼的强度。
进一步地,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206的外肩部302、切径部303以及保径部304上均设有后排齿500。
需要说明的是,在刀翼上,位于钻头本体100转动方向前方的切削齿400一般为主切削齿400,主要用于跟岩层接触,后排切削齿400可以直接作为替补补充和辅助前排切削齿400,从而增强钻头的持续钻进能力,提高钻头破岩钻进效率,可靠性和使用寿命,增强钻头持续钻进能力。
进一步地,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206的切径部303上均设有若干修边齿,修边齿一般为硬质合金镶齿,以强化各个刀翼的保径效果。
进一步地,第一刀翼201、第二刀翼202、第三刀翼203、第四刀翼204、第五刀翼205以及第六刀翼206的底端均若干倒划眼齿,在钻进过程中,各个刀翼底端设置的倒划眼齿可以起到修整井壁的作用,而在起钻过程中,倒划眼齿也可起切削作用,以消除缩颈等现象,使得起钻过程顺畅。
进一步地,钻头本体100上设有若干冲洗喷嘴600。具体的是,在钻头本体100上,相邻的两个刀翼之间均设有喷嘴600,使用时喷嘴600可以与外部清洗管道连通,在钻入过程中可以通过喷嘴600喷射清洗水,可增强清洗岩屑的效果,可有效地防止钻头泥包的现象。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高抗冲PDC钻头,其特征在于,包括钻头本体以及设置于钻头本体上的第一刀翼、第二刀翼、第三刀翼、第四刀翼、第五刀翼以及第六刀翼,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上间隔分布,且所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、65°、125°、180°、235°、300°。
2.如权利要求1所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼在所述钻头本体轴向上的剖面分为内锥部、外肩部、切径部及保径部,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的外肩部、切径部上均设有若干切削齿。
3.如权利要求2所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼的内锥部上设有五个切削齿,所述第一刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第一刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第二刀翼的内锥部上设有一个切削齿,所述第二刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第二刀翼的切径部上设有一个切削齿;
所述第三刀翼的内锥部上设有四个切削齿,所述第三刀翼的外肩部上设有九个切削齿,所述第三刀翼的切径部上设有一个切削齿;
所述第四刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第四刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第五刀翼的内锥部上设有五个切削齿,所述第五刀翼的外肩部上设有八个切削齿,所述第五刀翼的切径部上设有两个切削齿;
所述第六刀翼的外肩部上设有九个切削齿,所述第四刀翼的切径部上设有一个切削齿。
4.如权利要求2所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的保径部上均设有若干保径齿。
5.如权利要求2所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的外肩部、切径部以及保径部上均设有后排齿。
6.如权利要求2所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的切径部上均设有若干修边齿。
7.如权利要求1-6任一项所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述第一刀翼、所述第二刀翼、所述第三刀翼、所述第四刀翼、所述第五刀翼以及所述第六刀翼的底端均若干倒划眼齿。
8.如权利要求1-6任一项所述的高抗冲PDC钻头,其特征在于,所述钻头本体上设有若干冲洗喷嘴。
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